package com.since.algorithm.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created by Sincerity on 2020/5/21.
 * 描述：堆排序
 * 1. 分步骤把无序数组变成一个大顶堆
 * 2. 把大顶堆根元素与最小的叶子节点进行交换,继续完成大顶推操作
 * 然后移动完成后的根元素不参与重新的大顶堆移动
 * 堆排序 {@link #heapSort(int[])}
 * 把无序的数组变成大顶堆 {@link #adjustHeap(int[], int, int)}
 */
class HeapSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9};
        heapSort(arr);
        System.out.println("排序后=" + Arrays.toString(arr));
    }

    public static void heapSort(int[] array) {
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序!!");
        //将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
        for (int i = array.length / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            adjustHeap(array, i, array.length);
        }
        System.out.println("大顶堆厚的数组=" + Arrays.toString(array));
        //将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
        //重新调整结构，使其满足堆定义，然后继续交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行调整+交换步骤，直到整个序列有序。
        for (int j = array.length - 1; j > 0; j--) {
            //交换
            temp = array[j];
            array[j] = array[0];
            array[0] = temp;
            adjustHeap(array, 0, j);
        }
    }

    /**
     * 将一个数组(二叉树), 调整成一个大顶堆
     *
     * @param arr    目标数组
     * @param i      表示非叶子结点在数组中索引
     * @param length 表示对多少个元素继续调整， length 是在逐渐的减少
     */
    public static void adjustHeap(int arr[], int i, int length) {
        int temp = arr[i];//先取出当前元素的值，保存在临时变量
        //调整元素,变成大顶堆
        for (int k = 2 * i + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            if (k + 1 < length && arr[k] < arr[k + 1]) { //说明左子结点的值小于右子结点的值
                k++; // k 指向右子结点
            }
            //如果子结点大于父结点
            if (arr[k] > temp) {
                //把较大的值赋给当前结点
                arr[i] = arr[k];
                i = k;
            } else {
                break;
            }
        }
        //当for 循环结束后，我们已经将以i 为父结点的树的最大值，放在了 最顶(局部)
        arr[i] = temp;
    }
}
